帧中继技术及其应用
帧中继技术的发展及应用
帧中继技术的发展及应用(上)江苏电信管理局薛兴华随着电信网数字化程度的迅速增大和计算机网络业务的不断普及,专用通信网的传输速率明显提高,数据通信量迅速增大,如电子数据交换(EDI)、文件传送、传真和计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM),以及个人计算机网络的普及应用,产生了以一种无法预见的传输方式传送大量高速数据的市场需求。
传输容量的易变性使得低成本、高效率传输成为一场挑战。
虽然公用电信网线路和交换电路在质量上已有了重大进步,数字通信链路得到广泛使用。
但目前使用的X.25分组交换网业务仍存在传输速率、网络时延、响应时间和吞吐量等均不能适应局域网(LAN)远程互联需要的问题,这时帧中继应运而生。
帧中继是一个为突发数据应用而设计的新兴的网络访问协议。
它主要有4个重要特征:高传输速率、低网络延迟、高连通性、高效带宽利用,帧中继专门针对于采用面向包的技术进行数据传输的网络。
它经过特别设计以解决可变长度的突发数据和不可预见信息的问题。
一、帧中继技术的发展近几年,帧中继在个人计算机应用中取得惊人的发展,导致了一场脱离分级终端——主机计算的变革。
实际上,主机变成数据库服务器,它不仅对笨拙的终端设备进行数据存取,而且也针对PC机和工作站进行数据存取。
局域网将这些台式PC机互连起来。
但是互联处于不同地域的局域网通常要用到广域服务。
首先,用户希望通过广域服务互联局域网,同时仍能保留在纯局域网环境下享有的同样的性能和灵活性。
其次,广域网的带宽要比局域网带宽昂贵得多。
广域网的线路细而长,也就是说,它们信道中的信息比局域网要少,而且由于更长的延时,从而限制的吞吐量。
另一种趋势是:数据传输流量动态的改变。
各类新兴数据业务的应用,从大型文档的传送到图形图像应用都是造成这种变化的原因。
单就图像应用而言,医生们现在使用图像来传送X光和CA T扫描、保险代理商用它来发送保险申请、而银行则用它减少各类单据,每一项应用都使得对患者、保险订户和银行客户准确而及时地交换重要信息成为可能。
帧中继原理
帧中继原理在计算机网络中，帧中继是一种数据链路层协议，用于在广域网中传输数据帧。
它的原理是将数据帧从一个网络节点传输到另一个网络节点，同时保持数据的完整性和顺序性。
帧中继技术可以提高网络的传输效率和可靠性，是现代网络通信中常用的一种技术。
帧中继原理的核心是将数据帧划分为固定长度的帧，然后通过网络传输。
在传输过程中，每个帧都会被分配一个唯一的标识符，以确保数据的顺序性和完整性。
当数据帧到达目的地时，接收端会根据标识符将数据帧重新组装成完整的数据包，然后交付给上层协议进行处理。
帧中继技术使用了虚拟电路的概念，通过在网络节点之间建立虚拟连接来传输数据。
这种虚拟连接可以在不同的物理链路上传输数据，从而实现数据的快速传输和路由选择。
帧中继还可以对数据进行压缩和封装，以提高网络的传输效率和带宽利用率。
帧中继技术还具有灵活性和可扩展性。
它可以根据网络的需求动态调整帧的长度和传输速率，以适应不同的网络环境和负载情况。
同时，帧中继还支持多种不同的数据链路协议，可以在不同的网络环境中进行部署和应用。
在实际应用中，帧中继技术通常用于连接不同的局域网和广域网，实现数据的快速传输和路由选择。
它可以有效地解决网络拥塞和带宽不足的问题，提高网络的传输效率和可靠性。
同时，帧中继还可以支持多种不同的数据业务，包括语音、视频和数据传输等。
总的来说，帧中继技术是一种高效、灵活和可靠的数据传输技术，可以在不同的网络环境中发挥重要作用。
它的原理和特点使其成为现代网络通信中不可或缺的一部分，为网络的快速发展和应用提供了重要的技术支持。
帧中继技术的不断创新和发展将进一步推动网络通信技术的进步，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
帧中继工作原理
帧中继工作原理
帧中继工作原理是通过将传输的数据分成一小部分，称为帧，然后再通过传输媒介进行传递的一种数据传输方式。
它的作用是将长距离传输变成短距离传输，从而降低传输的错误率和延迟。
帧中继的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 分帧：发送方将要传输的数据分成若干个帧，并且给每个帧加上帧标识，使得接收方可以识别出每个帧的开始和结束。
2. 帧封装：帧中继会在每个帧的前后添加一些必要的控制信息，如起始标记、帧长度等，以便接收方能够正确解析和提取出帧中的数据。
3. 帧传输：分好的帧通过传输媒介，如光纤或电缆，传输到接收方。
帧的传输可以采用同步传输或异步传输方式。
4. 帧接收：接收方按照发送方约定的格式和信息，将传输的帧进行解析，识别出每个帧的起始和结束，并提取出包含的数据。
5. 帧还原：接收方将提取出的帧中的数据进行重组，还原为原始的数据流，并进行后续的处理和应用。
帧中继的工作原理可以有效地提高传输的可靠性和效率。
由于帧中继将数据分成一小部分进行传输，当某一个帧出现错误时，只需要重新传输这个帧，而不需要重新传输整个数据流，从而
减少了传输的开销。
另外，帧中继还可以进行流量控制和差错校验，确保传输过程中的稳定性和正确性。
总之，帧中继通过将数据分成帧的方式实现了数据的可靠传输和有效利用传输媒介的目的。
它在数据通信领域得到了广泛应用，并成为了传输速率较低的局域网中常用的传输方式之一。
帧中继(FR)
帧中继（FR）
主讲：罗海波
情景描述
A公司总部在北京，并且分别在深圳和上海 设立了分公司。由于业务的需要，要求实 现公司内部之间的计算机联网。 考虑成本因素，公司选择租用帧中继线路。
任务学习引导
一、什么是帧中继 二、帧中继特点 三、帧中继术语 四、帧中继的常用命令
一、什么是帧中继<2>
电路交换：
1）、采用的是静态分配策略，经面向连接建立连接。 2）、通信双方建立的通路中任何一点出现故障，就会中断通话，必须重 新拨号建立连接，方可继续。 3）、线路的传输效率往往很低，造成通信线路资源的极大浪费。 4）、由于各异的计算机和终端的传输数据的速率个不相同，采用电路交 换就很难相互通信。
四、帧中继的常用命令<1>
(1)指定帧中继封装格式
encapsulation frame-relay cisco|ietf
frame-relay interface-dlci dlci DLCI号取值16～991，由服务商提供。 Frame-relay map protocol-type protocol-address dlci [broadcast] [ietf][cisco] frame-relay lmi-type cisco|ansi|q933a Show interface serial-number
一、什么是帧中继<1>
帧中继（Frame Relay, FR）是一种用于连接计算机 系统的面向分组的通信方法，也是面向连接的第二 层传输协议，帧中继是典型的分组交换技术。 用户经常需要租用线路把分散在各地的网络连接起 来，如果采用点到点的专用线路（例如 DDN）， ISP 需要给每个地方的路由器拉 4对物理线路，同时 每个路由器需要有 4 个串口。而使用帧中继每个路 由器只通过一条线路连接到帧中继云上，线路的代 价大大减低，每个路由器也只需要一个串行接口而 且允许用户在帧中继交换网络比较空闲的时候以高 于 ISP 所承诺的速率进行传输。
帧中继
3、帧中继业务的应用
帧中继
1、什么是帧中继？ 什么是帧中继？
帧中继是一种快速分组交换方式，它将 是一种快速分组交换方式， X.25分组网中分组交换机之间的流量控制， X.25分组网中 的流量控制， 纠错等的处理过程进行了简化，交由用户 纠错等的处理过程进行了简化， 终端设备来完成。 终端设备来完成。
2、帧中继的优点
1、局域网互联 适用于大企业、银行、 适用于大企业、银行、政府部门总部和各 地分支机构的局域网之间的互连。 地分支机构的局域网之间的互连。
2、图像传送 医疗、金融机构之间图像、图表的传送。 医疗、金融机构之间图像、图表的传送。
3、虚拟专用网
帧中继技术的概要和必要性
帧中继技术的概要和必要性一、概要帧中继技术是在分组技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐替代已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。
帧中继完成OSI 物理层和路层核心层的功能，它具有吞吐量高、时延低、适合突发性业务等特点。
帧中继技术主要应用在广域网(WAN)中，支持多种数据型业务，如局域网(LAN)互连，远程计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)，文件传送，图像查询业务，图像监视，会议电视等。
二、发展帧中继的必要性1.为何会出现帧中继根据SNCI(Strategic Networks Consulting Inc.)的最新统计预测，从1994年到1997年，用户类型将发生很大的变化，用户终端--智能主机(User Host)用户所占比例将由原本的35‰降至17‰，而客户服务器(Client Server)用户的比例将由1994年的18‰增加到34‰。
这种用户发展的趋势表明现代用户需求有以下特点：①要求传输速率高，时延低；②信息传送的突发性高；③用户端智能化高。
传统的方法是采用租用专线和分组网来满足用户需求，但这两种方法都有其不可克服的缺点。
(1)租用专线成本十分昂贵；线路利用率很低，对突发性业务量的传送不利。
(2)分组网X.25协议过于复杂，交换机和业务成本都很高；复杂的协议影响了传输速率，难以实现高速数据传送；网络时延大。
帧中继技术正是在这种用户需求提高而现有网络技术又难以满足的情况下应运而生的。
2.发展帧中继应具备的条件由于帧中继协议简单，不存在纠错及流量控制等三层功能，为保证用户数据的正确传送，必须具备以下条件：(1)传输线路质量高(BER＞10↑-8)；(2)用户终端智能本身可进行端到端的纠错和流量控制。
就目前情况来看，一方面，宽频带，高质量，数字化的光纤传输技术日益普及，为帧中继的实现提供了很好的物理基础；另一方面，用户终端日益智能化，如在LAN 中的TCP/IP、SNA等协议本身就是三层以上，将原有网络中进行的纠错、流量控制等由网内移至端到端的用户是完全有可能的，所以发展帧中继的客观条件已经成熟。
计算机网络应用 帧中继简介
计算机网络应用 帧中继简介随着专用通信网的传输速率明显提高，人们对通过局域网（LAN ）与局域网的互联接入广域网（WAN ）的要求也在迅速增长，因此对具有高速率、高可靠、适应性强及低成本的传输方式的需求很大。
当时X.25分组交换网虽然成本较低，但它的业务速率、网络时延、响应时间和吞吐量等方面均不能满足局域网（LAN ）远程互连的需求，因此出现了新的网络帧中继。
帧中继用于局域网的互联，是一种广域网技术。
它是在原有的模拟线路逐渐被数字光纤传输线路所代替，且用户终端智能化的情况下，在X.25分组交换技术的基础上发展而来的一种传输技术，它是一种先进的包交换技术和快速的分组通信方式。
其中，包交换技术 包括可变长数据包和统计多元技术两种。
帧中继的包交换技术可以使网络节点工作站动态共享网络介质和可用带宽，为跨越多个交换机和路由器的用户设备间的信息传输提供了快速和有效的方法。
帧中继技术以简化的方式传送数据，它将流量控制、纠错、重发等第三层（网络层）及更高层的功能转移到智能终端中，从而大大简化了节点机之间的网络资源。
因此，帧中继也被看作是简化的快速分组交换技术。
在其体系模型中舍去了X.25协议中定义的分组层，只采用物理层和数据链路层这样的二级简单结构，其结构模型如图6-14所示。
数据链路层（核心层）物理层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层帧中继OSI 参考模型图6-14 帧中继体系结构帧中继网络可以将分散在不同地理位置的网络连接起来，其网络结构可能是星型结构和网状结构两种。
其中，网状结构可以分为部分网状和全网状两种，如图6-15所示为其星型网络结构。
ATM 路由器ATM 路由器图6-15 帧中继网络星型结构连接在帧中继网络中，星型结构为最优选择，因为采用这种结构所使用的永久虚拟回路（PVC ）的数量最少，中心节点通过在一个接口上使用多个PVC 将多个分散的分支节点连接起来。
但该结构也存在各个分支节点之间通信需要经过中心节点进行中转的缺点。
帧中继（FR）详解
帧中继（FR）详解⼀、什么是帧中继（FR）帧中继技术是在开放系统互联（OSI）第⼆层上⽤简化的⽅法传送和交换数据单元的⼀种技术。
OSI共有七层：物理层、数据链路层、⽹络层、传送层、会话层、表⽰层和应⽤层。
帧中继仅完成OSI的物理层和链路层核⼼功能，将流量控制、纠错等功能留给智能化的终端设备去完成。
这样⼤⼤地简化了节点之间的协议；⼜帧中继采⽤虚电路技术，能充分地利⽤⽹络资源，使帧中继具有延时⼩、吞吐量⼤、适合突发性业务等优点。
图3.1 OSI模型和帧中继模型帧中继技术的特点：1，帧中继技术主要⽤于传递数据信息，它将数据信息以满⾜帧中继协议的帧的形式有效地进⾏传送。
2，帧中继传送数据信息所使⽤的传输链路是逻辑连接，⽽不是物理连接。
在⼀个物理连接上可以复⽤多个逻辑连接，使⽤这种⽅式可实现带宽复⽤及动态分配带宽。
3，帧中继协议简化了X.25的第三层功能，使⽹络功能的处理⼤⼤地简化，提⾼了⽹络对信息处理的效率。
只采⽤物理层和链路层的两级结构，在链路层中仅保留其核⼼的⼦集部分。
4，在链路层完成统计复⽤、帧透明传输和错误检测，但不提供发现错误后的重传操作，省去了帧编号、流量控制、应答和监视等机制，⼤⼤节省了交换机的开销，提⾼了⽹络吞吐量、降低了通信时延。
⼀般FR⽤户的接⼊速率在64kbps～2Mbps之间，近期FR的速率已提⾼到（8～10）Mbps，今后将达到45Mbps。
5，交换单元——帧的信息长度远⽐分组长度要长，预约的最⼤帧长度⾄少要达到1600字节／帧，适合于封装局域⽹（LAN）的数据单元。
6，提供⼀套合理的带宽管理和防⽌阻塞的机制，⽤户有效地利⽤预先约定的带宽，即承诺的信息速率（CIR），并且还允许⽤户的突发数据占⽤未预定的带宽，以提⾼整个⽹络资源的利⽤率。
7，与分组交换⼀样，FR采⽤⾯向连接的交换技术，可以提供SVC（交换虚电路）业务和PVC（永久虚电路）业务，但⽬前已应⽤的FR⽹络中，只采⽤PVC业务。
FR帧中继协议的概念-帧中继的应用
5
帧中继的应用
▪ 帧中继网络用帧地址字段的比特，采用带内信令报告拥塞。网络使用FECN与 BECN两个比特来通知终端站点拥塞的发生：
1、FECN（前向显式拥塞通知）：FR帧地址字段中的一比特字段，通知发送 数据的用户端，网络在与发送该帧相同的方向正处于拥塞状态。假定但并不 强制用户采取某种行为以减轻拥塞。
4
帧中继的应用
▪ 举例来说，如果约定一条PVC的CIR=128Kbit/s，Bc=128kbit，Be=64kbit， 则Tc=Bc/CIR=1s。在这一段时间内，用户可以传送的突发数据量可达到 Bc+Be=192kbit，传送数据的平均速率为192kbit/s，其中，正常情况下，Bc 范围内的128kbit的帧在拥塞情况下，这些帧也会被送达终点用户，若发生了 严重拥塞，这些帧会被丢弃。
▪ 通过本课件，你可以了解帧中继Байду номын сангаас应用，包括：帧中继的带宽管理、水平分割、子接口 等。
2
帧中继的应用
帧中继的带宽管理
• CIR：Committed Information Rate承诺信息速率 • Bc：committed burst承诺突发量 • Be： committed explicit允许超过突发量 • FECN：Forward Explicit Congestion Notification前向拥塞指示 • BECN：Backward Explicit Congestion Notification后向拥塞指示 • DE：可抛弃标志
2、BECN（反向显式拥塞通知）：FR帧地址字段中的一比特字段，通知接收 数据的用户端，网络在与发送该帧相反的方向正处于拥塞状态。假定但并不 强制用户采取某种行为以减轻拥塞。
应用帧中继实现现代交换原理与技术教学课件
帧中继具有更高的带宽利用率，能够充分利 用网络资源，提高网络性能。
效率高
帧中继能够提供更高的通信效率，增强了网 络的可靠性和稳定性。
延迟低
帧中继的延迟很低，能够提供更快速的数据 传输和响应速度。
应用场景广泛
帧中继在不同类型的网络拓扑结构中都能够 得到广泛的应用，尤其适用于广域网。
帧中继实现原理
应用帧中继实现现代交换 原理与技术教学课件
本课件旨在全面介绍现代交换原理与技术，特别是帧中继技术的定义、特点、 优势和应用，以及帧中继在局域网和广域网设计中的具体实现，以帮助读者 更好地理解和掌握该技术。
现代交换原理与技术简介
交换概念和原理
交换技术是目前计算机网络中通信方式的关键技术之一，其基本原理是将通信数据在不同端 口之间进行转发，从而实现不同用具体实现过程包括：帧中继接口配置、虚电路建立、帧转发和帧错误处 理等步骤。
帧中继实现现代交换原理与技术
优点
• 高带宽利用率 • 低延迟 • 高效率
应用场景
• 广泛应用于网络拓扑 结构中
• 尤其适用于广域网
实现过程
• 帧中继接口配置 • 虚电路建立 • 帧转发和错误处理
帧中继的优点
拓扑结构
帧中继可以应用于不同的拓扑 结构，如星型、环型、总线型 等，提高了网络的布局灵活性 和可扩展性。
接口配置
错误处理
帧中继的接口配置包括：标识 符、速率、协议、接口状态等， 为数据的正确传输提供了保证。
帧中继能够通过差错检测、差 错恢复等多种手段，对数据传 输过程中的错误进行处理和纠 正。
交换技术的发展历程
交换技术经历了多个阶段的发展，从最初的电路交换逐渐发展到现代的分组交换和数据链路 层交换。
帧中继工作原理
帧中继工作原理
帧中继是一种在计算机网络中用于转发数据的方法。
下面是其工作原理：
1. 数据封装：源主机将要发送的数据分为多个帧，并在每个帧的头部添加了源和目标主机的地址信息，以便于路由器进行正确的转发。
2. 帧的转发：源主机将封装好的帧发送给连接的路由器。
路由器在接收到帧后，根据目标主机的地址信息进行查找，并将帧转发给下一个路由器或目标主机。
3. 中继功能：在帧中继中，中继器（repeater）充当了重要的角色。
中继器负责接收来自一个端口的帧，然后再通过另外一个端口将其转发出去。
中继器只对物理信号进行放大和重新发送，不会检查帧的内容。
4. 增强信号：当中继器接收到一个帧时，它会将信号放大并重新发送，以确保信号在传输过程中不会衰减。
5. 支持多个设备：中继器通常具有多个端口，可以连接多个设备。
这使得网络中的多个设备能够共享相同的传输介质，并进行数据的交换。
总的来说，帧中继通过使用中继器来加强信号和转发帧，实现了数据在计算机网络中的传输。
它是一种简单的转发机制，没有对数据进行验证或处理，只负责信号的中继和帧的转发。
帧中继-FR-说明
帧中继是一种工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层的高性能广域网协议。
最初，帧中继技术主要应用于ISDN网络，现在，可以在多种网络平台上使用。
本文将主要介绍广域网环境下，帧中继技术的规范和应用。
为了方便本文的讲解，在文中我们将帧中继略作FR（英文Frame Relay的首字母缩写）表示。
FR是一种典型的包交换技术。
包交换技术能够使网络节点工作站动态的分享网络介质和可用带宽。
包交换网络支持可变长度数据包，数据的传输更加有效和灵活。
所有的数据包基于交换机制在不同的网段之间进行传递，直到到达最终的目的地。
包交换网络使用统计复用技术控制网络接入，使网络带宽的使用更加灵活和高效。
目前流行的绝大多数局域网应用，包括以太网和令牌环在内，都属于包交换网络。
FR可以看做是X.25协议的简化版本，它省略了X.25协议所具有的一些强健功能，例如窗口技术和丢失数据重发技术等。
这主要是因为目前FR技术所使用的广域网环境比起七、八十年代X.25协议普及时所存在的网络基础设施，无论在服务的稳定性还是质量方面都有了很大的提高和改进。
此外，FR与X.25不同，是一种严格意义上的第二层协议，所以可以把一些复杂的控制和管理功能交由上层协议完成。
这样就大大提高了FR的性能和传输速度，使其更加适合广域网环境下的各种应用。
早在1984年，关于FR技术的标准化协议就已经提交到国际电话与电报委员会（CCITT）。
但是，由于当时的标准并不完善，而且缺乏互操作性，所以在随后的几年当中FR并没有迅速普及开来。
FR发展史上最重要的转折点出现在1990年。
当时，由Cisco，Digital Equipment 以及北电等几家业界著名厂商共同组建起专业联盟致力于FR技术的开发。
该联盟所推出的新规范在CCITT协议的基础之上对FR的功能进行了扩展，增加了许多面向复杂网络环境的新功能。
通常，我们把这些FR扩展功能统称为本地管理接口（LMI）。
新规范推出之后受到了业界厂商的广泛支持。
华为-帧中继的原理及应用
表 3 与 DCE 工作方式相关的参数含义
参数 N392
含义 与 DTE 工作方式相关的参数中的 N392 意义相似。区别是 DCE 设备要求 DTE 设备发送状态请求报文的固定 间隔由 T392 决定，而 3
与 DTE 工作方式相关的参数中的 N393 意义相似。区别是 DCE 设备要求 DTE 设备发送状态请求报文的固定 间隔由 T392 决定，而 DTE 设备由 T391 决定。
首先，帧中继接受网络层协议（如 IP）发来的数据分组，然后将其放在包含 DLCI 的地址字段和校验和之间。接下来，添 加标志字段以标识真的开头和结尾，这种标志总是不变的，恒为 01111110。封装分组后，帧中继将帧传递到物理层以便 进行传输。 如果想进一步了解帧中继的工作原理，可以再认识一下帧中继帧的结构。如图 4 所示帧中继的基本帧结构，Flags 标记指 定了帧的开始和结束，其余三段包含了帧中继帧的主要信息：报文头、地址信息、数据和序列校验 FCS（Frame Check Sequence）。地址信息长度为 2 字节，包含 10 个 bit 的电路标识和 6 个 bit 的拥塞策略标识。 图 4 帧中继报文格式
N392 N393 T391
表示在被观察的事件总数中发生错误的门限。 表示被观察的事件总数。 这是一个时间变量，它定义了 DTE 设备发送状态请求报文的间隔。
通信原理帧中继的应用
通信原理帧中继的应用1. 什么是帧中继？帧中继是一种用于数据通信中的传输技术，通过将网络数据划分为固定大小的数据帧，并将这些帧传输到目标设备，实现数据的高效传输。
帧中继技术在现代通信系统中得到广泛应用，特别是在局域网和广域网中。
2. 帧中继的原理帧中继通过将传输的数据划分为固定大小的数据帧进行传输，以提高数据传输的效率和可靠性。
具体原理如下：•帧的划分：数据被划分为多个帧，每个帧都包含了一定的数据和控制信息，如源地址、目的地址、帧序号等。
帧的划分可以根据具体的协议和传输需求进行设置。
•帧的传输：帧通过物理传输介质（如电缆、光纤等）进行传输，每个帧都具有独立的传输路径。
传输路径上的节点将帧接收并转发给下一个节点，直到帧到达目标设备。
•帧的重组：在目标设备接收到传输过来的帧后，根据帧中的控制信息将这些分散的帧重新组合成完整的数据。
帧中继通过将数据划分为帧并进行传输，可以提高数据的传输效率和可靠性。
同时，帧中继技术还具有较强的容错性，能够在部分帧丢失的情况下仍然能够完成数据的传输。
3. 帧中继的应用场景帧中继技术在通信领域具有广泛的应用场景，下面列举一些常见的应用场景：•局域网连接：帧中继技术可以用于将不同局域网之间进行连接，实现数据在局域网之间的传输。
通过帧中继，不同局域网之间的设备可以实现无缝的数据通信。
•广域网接入：帧中继可以作为广域网接入技术的一种选择，将本地网络连接到广域网。
通过帧中继连接，本地网络可以利用广域网的传输能力，实现与远程网络的通信。
•数据中心互联：在大型数据中心中，帧中继可以用于互联不同的数据中心，实现数据的共享和传输。
通过帧中继，数据中心之间可以实现高速、可靠的数据传输。
•远程监控：帧中继技术可以用于远程监控场景中，将监控设备与监控中心进行连接。
通过帧中继连接，监控数据可以实时传输到监控中心，方便对远程设备进行监控和管理。
•物联网应用：在物联网应用中，帧中继可以用于连接不同的物联网设备，实现物联网设备之间的数据传输。
帧中继简介
什么是帧中继帧中继技术及其应用帧中继是八十年代初发展起来的一种数据通信技术，其英文名为Frame Relay，简称FR。
它是从X.25分组通信技术演变而来的。
什么是帧中继? 它有什么优点? 用帧中继来干什么?本文将就这些问题作简单的介绍。
一、数据通信技术发展演变的过程数据通信的目的就是要完成计算机之间、计算机与各种数据终端之间的信息传递。
为了实现数据通信，必须进行数据传输，即将位于一地的数据源发出的数据信息通过数据通信网络送到另一地的数据接收设备。
被传递的数据信息的类型是多种多样的，其典型的应用有文件传送、电子信箱、可视图文、文件检索、远程医疗诊断等。
数据通信网交换技术历经了电路方式、分组方式、帧方式、信元方式等阶段。
电路方式是从一点到另一点传送信息且固定占用电路带宽资源的方式，例如专线DDN数据通信。
由于预先的固定资源分配，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占着。
分组方式是将传送的信息划分为一定长度的包，称为分组，以分组为单位进行存储转发。
在分组交换网中，一条实际的电路上能够传输许多对用户终端间的数据而不互相混淆，因为每个分组中含有区分不同起点、终点的编号，称为逻辑信道号。
分组方式对电路带宽采用了动态复用技术，效率明显提高。
为了保证分组的可靠传输，防止分组在传输和交换过程中的丢失、错发、漏发、出错，分组通信制定了一套严密的，较为繁琐的通信协议，例如：在分组网与用户设备间的X.25规程就起到了上述作用，因此人们又称分组网为“X.25网”。
帧方式实质上也是分组通信的一种形式，只不过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错，防止拥塞的处理过程进行了简化。
帧方式的典型技术就是帧中继。
由于传输技术的发展，数据传输误码率大大降低，分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐，帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，大大缩短了处理时间，提高了效率。
帧中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成。
现代交换--4帧中继讲解
数据链路连接标识符 DLCI 只具有本地意义。
8
7
6
5
4
3
2
1
标志（F）（01111110）
DLCI
C/R EA0
DLCI
FECN BECN DE EA1
信息 （I）
8
7
6
5
4
3
2
1
标志（F）（01111110）
DLCI
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C/R EA0
DLCI
FECN BECN DE EA1
信息
（I）
FCS（2字节）
数据链路标识（DLCI）主要用来标识同一通 路上不同的虚电路连接；
数据链路连接标识符 DLCI DLCI 字段的长度一般为10 bit（采用默认值 2 字节地址字段），但也可扩展为 16 bit（用 3 字节地址字段），或 23 bit（用 4 字节地址字 段），这取决于扩展地址字段的值。
3）呼叫控制协议
呼叫释放消息也有3个：disconnect(),release(),
release complete().释放过程如图4.20（b）.
注意!虽然帧中继的标准有关于SVC的上述信令过程，但由 于目前应用的帧中继中都为PVC，而PVC并无呼叫建议和释 放过程。因此，SVC的建立的释放放在实际中并没有应用。 帧中继中的信令主要是PVC的管理功能。
DLCI
C/R EA0
DLCI
FECN BECN DE EA1
信息
（I）
FCS
X.25帧格式相比，帧中继的帧格式中没有控制 字段(C)，这就意味着帧中继只有单一的数据帧，而 无其它的控制帧，从而简化了协议。并且，帧中继 的帧格式中也没有提供用于差错处理和流控的相应 字段，这说明帧中继网络不提供差错处理和流控功 能。
帧中继
帧中继（FrameRelay，FR）技术是在OSI第二层(数据链路层)上用简化的方法传送和交数换据单元的一种技术。
它是一种面向连接的数据链路技术，为提供高性能和高效率数据传输进行了技术简化，它靠高层协议进行差错校正，并充分利用了当今光纤和数字网络技术。
总之,FR是一种用于构建中等高速报文交换式广域网的技术。
同时它也是是由国际电信联盟通信标准化组和美国国家标准化协会制定的一种标准。
帧中继的作用和应用：①帧使用DLCI进行标识，它工作在第二层；帧中继的优点在于它的低开销。
②帧中继在带宽方面没有限制，它可以提供较高的带宽。
典型速率56K-2M/s内，最大速度可达到T3(45Mb/s)。
③采用虚电路技术，对分组交换技术进行简化，具有吞吐量大、时延小，适合突发性业务等特点，能充分利用网络资源。
④可以组建虚拟专用网，即将网络上的几个节点，划分为一个分区，并设置相对独立的网络管理机构，对分区内数据流量及各种资源进行管理；分区内各节点共享分区内网络资源，相互间的数据处理和传送相对独立，对帧中继网络中的其他用户不造成影响。
采用虚拟专用网所需要费用比组建一个实际的专用网经济合算，因此对大企业用户十分有利。
帧中继和ATM的比较：目前，计算机局域网(LAN)之间或主机间的互连主要使用两种技术：帧中继和ATM。
国内很多地方都已经开始将这两种技术应用到企业网、校园网等部门网络中。
目前大多数帧中继应用的运行速率为56Kbit／s／64Kbit／s或512Kbit／s，而ATM可达155Mbit／s、622Mbit／，和2．5Gbit／s，但ATM技术复杂，ATM设备比帧中继设备昂贵得多，一般用户难以接受。
从未来发展看，ATM适宜承担B—ISDN(宽带综合业务数字网)的骨干网部分，用户接入网可以是时分多路复用(TDM)、帧中继、语音、图像、LAN、多媒体等，帧中继将作为用户接入网发挥其作用。
帧中继的前景：①一种高性能，高效率的数据链路技术。
帧中继技术及其应用
但采用零插入技术以后仍应保持为字节的整数倍 。帧尾还有 2 个字节的帧校验序列 。数据区中内容可以是用户数据 , 但
一 、帧中继技术基础
也可以是呼叫控制报文 。缺省的帧地址是 2 个字节长 ,如图 1 所示 , 其中 DLCI 数据链路连接标识符和 X .25 中虚电路号
1 . 定义 帧中继 ( Frame Relay—FR) 技术是在用户和网络接口之 间提供用户信息流的双向传递 ,并保持原顺序不变的技术 。 用户信息流以帧为单位 ( 帧采用 Q.922 LAPD 的帧格式) 在 网络内传送 , 用户 —网络接口之间以虚电路进行连接 , 对用
所有上面提到的这些公司都是计算机业界的 大公司 , 除两家之外 , 他们都以 Windows 作为其主 要的策略 , 他们把 Windows 视作他们将予以增值的 东西 。至于两个例外 , 你可能已经猜到 , 一个是 IBM,它采用的是一种混合策略 。他们做了许多工作 来支持 Windows, 但他们也有其它重点 , 尽管他们在
是一样的 , 标识一条链 路复用成多条逻辑 电路时的虚电路 号 ,在建立虚电路时由系统统一分配的 。二字节地址段 DLCI 共 10 位 , 表示一条物理链路可以复用成 1024 条逻辑电路 。 其中 EA 为地址扩展 , 若 EA 位为 0 , 则表示后面还有地址字 节 ,若 EA 为 1 ,则表示地址段的最后一个字节 。如果前两个
图 2 帧中继与 OSI 参考模型的比较
计算机与通信 1998 年第 6 期
换机 、特殊的帧中继“PAD" ( 分组装 、拆设备) 。 ② 帧中继交换设备 ,包括 T1 、E1 一次群复用器 、分组交
换机 、专门设计的帧中继交换设备 。这些设备的共同点是为 用户提供标准的帧中继 接口 。帧中继网络 是以可变长度信 息单元 ( 帧) 或固定长度信息单元 ( 信元) 为基础实现网络内 传输的 。
帧中继技术及应用分析
１ ． 帧中继技术概述
随着 数据通信 技术 的发展 ，帧中继技 术出现 并且应用 于社会生 活 各个领域 。Ｆ ｒ ａ ｍｅ Ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ，简称 Ｆ Ｒ ：最早在 上世纪八十 年代提 出并得 到 广泛应 用 。在 提 出之后提 交Ｃ Ｃ Ｉ Ｔ Ｔ ，但 是并没 有受到 应用者 的关注 以 及重视 因此在 最初 阶段没有 推广 ，在 六年之 后 以北 电为代表 的厂 商开 始开 发研 宄Ｆ Ｒ 技术 ，在研 究基 础 上实现 了对Ｆ Ｒ 功 能 的扩 展 ，提 出新 功能 ，希望 能够面 向复杂 的网络环 境。在 帧中继技 术 中人们 也提 出了 新的协 议以及标准 ，希望 能够 促进帧 中继 技术发展 ，最早提 出的Ａ Ｎ Ｓ Ｉ ￣ Ｉ Ｉ Ｃ Ｃ Ｉ Ｔ Ｔ 协 议应 用 至今 ，在 发 展 中进 行 了一定 的 调整 以及 改进 。另 外 ，我 国 民航 业得 到迅速发 展 的同时，信 息通信技 术也迅速 发展 与更 新 ，其 中帧中继技 术也开始在 民航通信系统 中应用 。
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯＲ Ｌ Ｄ・ 探索与观察
帧 中 继 技 术 及 应 用 分 析
民航 中南空管局 网络 中心 马振 华
பைடு நூலகம்
【 摘要 】本文对帧中继技术进行 了分析 ，在技术分析的基础上对于其应用展 开分析 ，尤其是在民航管制综合信息 系统中也有重要应用前景
通过 简要 解析 ，希望 能够 为后人 研 究提 供一 定 的指 导。 【 关 键词 】帧 中继技 术 ；应 用 ；前 景 首先 帧 中继技 术 能够 实现 用户 网络 资源共 享 ，并 且在 帧 中继 技 术 中还使 用 了统 计复 用技 术 。通 过这 ‘ 技 术还 能够 利 用单 ‘ 线 路 向 多个 用户 网络 端 口的信 息流量 共 享 ，这样 对于 网络 资源利 用率 的提 高具 有重 要作 用 。帧 中继 技术 的运 用 进一 步简 化 了节 点机 之 间 的协 议关 系 以及协 议 处理 ，这 样 能够让 用 户数 据更 多 的 占有 宽带 ，这样 能够 保证 用户 获得 高 吞 吐量业 务 ， 同时也 能够 让用 户 获得 低 时延 业 务 。其次 在 帧 中继技 术 的应用 中还 必 须 明确几 个 问题 ，首 先 帧 中继 技 术 是够 能够 满 足数 据量 以及 业务 的实 际需求 ，包 括 数据 量 以及 业 务突 发性 方面 ，另外 帧 中继技 术还 必 须要 满足 经济 实 用性 的要 求 ， 明确 了 帧 中继技 术能 够满 足这 两 个要 求 ，然后 运用 这 一技 术 能够 促 进 数 据 的传输 速度 以及 传输 正确 性 。 ４ ． ２ 帧中继技术在 管制综合信 息处 理 系统 中的应 用解析 ４ ． ２ ． １ 帧 中继技 术 应 用于局 域 网间 互连 随着 网络 的发展 ，局域 网技 术开 始 出现 并且 迅速 普 及 ，进 行局 域 网的 构建 和连 接就 成 为局 域 网建 设的 重 点人物 之 一 。通过 帧 中继 技术 能够 很 好 实现局 域 网 的连接 ， 常见 的局 域 网应用 机 构有 银行 以 及证 券 交 易所等 金 融机 构 ，另外 在政 府 部 门和地 方政 府 部 门之 间也 通过 局 域 网互连 ，其 中起到 重要 作用 的 就是 帧 中继 ，在 未来 局域 网 构 建 中帧 中继技 术 具有广 泛 应用 前 景 。对 于 民航 领 域的 管制 综 合信 息 系统 而 言，可 以很 好 的应 用帧 中继 技 术来 构建 管 制综 合信 息 系统 中 的局域 网，这 样 能提 高局 域 网运行 的 安全 性 以及 可靠 性 ，也 能够 节省 网络 构建 成本 及 资源 。 ４ ． ２ ２ 帧 中继技 术应 用 于局 域 网和 广域 网之 间 的连接 在局 域 网和 广域 网之 间的连 接 也可 以考 虑使 用 帧 中继技 术 ， 目 前在 部 分 的局域 网和 广域 网连接 中 已经开 始 使用 帧 中继 技术 ，通 过 帧 中继技 术 的运 用不 仅仅 能够 提 高租 用 线路 的利 用 率 ，而且 能够 提 高 宽带 的利 用率 。对 于 民航 系统 而 言 ，一样 不仅 仅 需要 局域 网 ，而 且 也需 要广 域 网 ，因此 在地 区 空管 分局 站 、机场 问 管制 综 合信 息系 统 建设 中也 可 以采 用 帧 中继技 术进 行 。 ４ ． ２ ． ３ 帧 中继技 术应 用 于组建 虚拟 专 用 网 能够 利用帧 中继技术来 执行交 换功能 ，并且在 帧中继技 术使用 中 也仅仅 使用 了通信 网络的物 理层和链 路层 ，这 种方 式提高 了网络 的利 用率 。帧 中继 技术在 虚拟专用 网组建 中的应用 还发现 ，通过 帧 中继 技 术提 高了数据 传输速 率，对 于数据传输 量也有 所提 高，并且 和传统虚 拟专 用网组建相 比，经济性更 好 ，需要费用较 低 。在 管制综 合信 息系 统 中要 建立 虚拟 专用 网络 ，也 可 以借助 帧 中继 技术 实现 。 ４ ． ２ ４ 帧 中继技 术应 用 于电子 文件 传输 在本 文 分析 中发 现 帧 中继技 术 的运 用主 要是 通过 虚 拟 电路来 实 现其 功 能 ，通 过 虚拟 电路 可 以对 信号 通路 和 宽带 进行 动态 分 布 ，因 此 帧中 继技 术在 塔管 制综 合信 息 系统 中 具有 重要 的应 用 前景 。在 传 统 管制 综 合信 息系统 建 设 与发展 中 并没有 采 用帧 中 继技 术 ， 目前 虽 然 已有 部分 民航 系 统 中采 用 了 帧中 继技 术 ，但没 有 得到 普及 。在 未 来 民航 管制 综合 信 息系 统 的 电子 文件 传 输 中也 可 以考虑 采用 帧 中继 技 术 ，来提 高数据 以及文 件传 输 的效率 以及 安伞 性 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
帧中继技术及其应用
帧中继是八十年代初发展起来的一种数据通信技术，其英文名为Frame Relay，简称FR。
它是从X.25分组通信技术演变而来的。
&127;什么是帧中继? 它有什么优点? 用帧中继来干什么?&127;本文将就这些问题作简单的介绍。
一、数据通信技术发展演变的过程
数据通信的目的就是要完成计算机之间、计算机与各种数据终端之间的信息传递。
为了实现数据通信，必须进行数据传输，即将位于一地的数据源发出的数据信息通过数据通信网络送到另一地的数据接收设备。
被传递的数据信息的类型是多种多样的，其典型的应用有文件传送、电子信箱、可视图文、文件检索、远程医疗诊断等。
数据通信网交换技术历经了电路方式、分组方式、帧方式、信元方式等阶段。
电路方式是从一点到另一点传送信息且固定占用电路带宽资源的方式，例如专线DDN数据通信。
由于预先的固定资源分配，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占着。
分组方式是将传送的信息划分为一定长度的包，称为分组，以分组为单位进行存储转发。
在分组交换网中，一条实际的电路上能够传输许多对用户终端间的数据而不互相混淆，因为每个分组中含有区分不同起点、终点的编号，称为逻辑信道号。
分组方式对电路带宽采用了动态复用技术，效率明显提高。
为了保证分组的可靠传输，防止分组在传输和交换过程中的丢失、错发、漏发、出错，分组通信制定了一套严密的，较为繁琐的通信协议，例如：在分组网与用户设备间的X.25规程就起到了上述作用，因此人们又称分组网为“X.25网”。
帧方式实质上也是分组通信的一种形式，只不过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错，防止拥塞的处理过程进行了简化。
帧方式的典型技术就是帧中继。
由于传输技术的发展，数据传输误码率大大降低，分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐，帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，大大缩短了处理时间，提高了效率。
帧中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成。
二、帧中继技术简介
我们可以将帧中继技术归纳为以下几点：
1) 帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式(简
称帧中继协议)有效地进行传送。
它是广域网通信的一种方式。
2) 帧中继所使用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可复用多个
逻辑连接（即可建立多条逻辑信道），可实现带宽的复用和动态分配。
3) 帧中继协议是对X.25协议的简化，因此处理效率很高，网络吞吐量高，通信时
延低，帧中继用户的接入速率在64kbit/s至2Mbit/s，甚至可达到34Mbit/s。
4) 帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，
适合于封装局域网的数据单元，&127;适合传送突发业务(如压缩视频业务、WWW业
务等)。
帧中继通信如图1所示:
图1中，LAN1和LAN2&127;代表两个要通过帧中继网络互联的局域网。
路由器或FRAD(帧中继拆装设备)的作用是将局域网1的帧(如以太网帧、令牌环帧等)封装打包成FR的帧，送入FR网络进行传送。
FR路由器2或FRAD2将从FR网络接收到的帧中继帧解包，并转换为以太网帧送给局域网2。
FR路由器/FRAD与FR&127;网络间的接口称为帧中继用户－网络接口，即FR-UNI接口
(User-Network Interface)。
FR&127;网络内部交换机与交换机之间、或一个FR网络与另外一个FR 网络之间的接口称为FR-NNI(Network-Network Interface)，即网络－网络接口。
&127;以上两个接口的标准协议由ITU-T(国际电信联盟)、FR Forum(帧中继论坛)、ANSI(美国国家标准委员会)等组织确定。
帧中继网络是由许多帧中继交换机通过中继电路连接组成。
目前，加拿大北电、新桥，美国朗讯、FORE等公司都能提供各种容量的帧中继交换机。
一般来说，FR路由器（或FRAD）是放在离局域网相近的地方，路由器可以通过专线电路接到电信局的交换机。
用户只要购买一个带帧中继封装功能的路由器（一般的路由器都支持），再申请一条接到电信局帧中继交换机的DDN专线电路或HDSL专线电路，就具备开通长途帧中继电路的条件。
需要特别介绍的是帧中继的带宽控制技术，这是帧中继技术的特点和优点之一。
在传统的数据通信业务中，特别象DDN，用户预定了一条64K的电路，那么它只能以64Kbit/s的速率来传送数据。
而在帧中继技术中，用户向帧中继业务供应商预定的是约定信息速率(简称CIR)，而实际使用过程中用户可以以高于CIR的速率发送数据;却不必承担额外的费用。
举例来说，一个用户预定了
CIR=64Kbit/s的帧中继电路，并且与供应商鉴定了另外两个指标，Bc(承诺突发量)、Be (超过的突发量)，当用户以等于或低于64Kbit/s的速率发送数据时，网络定将负责地传送，当用户以大于
64Kbit/s的速率发送数据时，只要网络有空(不拥塞)，且用户在一定时间(Tc)内的发送的量（突发量）小于Bc+Be时，网络还会传送，当突发量大于Bc+Be时，网络将丢弃帧。
所以帧中继用户虽然付了64Kbit/s的信息速率费(收费依CIR来定)，却可以传送高于64Kbit/s的数据，这是帧中继吸引用户的主要原因之一。
三、帧中继的应用
帧中继技术首先在美国和欧洲得到应用。
1991年末，美国第一个帧中继网－Wilpac网投入运行，它覆盖全美91个城市。
在北欧，芬兰、丹麦、瑞典、挪威等在90年代初联合建立了北欧帧中继网WORDFRAME，以后英国等许多欧洲国家也开始了帧中继网的建设和运行。
在我国，中国国家帧中继骨干网于九七年初初步建成，目前能覆盖大部分省会城市。
至98年各省帧中继网也相继建成。
上海目前已能提供国内、国际的帧中继业务。
原邮电部在1997年12月颁布了国家帧中继骨干网试运行期间的指导性的收费标准。
建议的收费标准是按CIR值收取费用，其费用是相同DDN专线带宽收费的40%。
例如如果用户原来租用一条64Kbit/s的DDN电路，每月需付3000元，现在如果租用一条CIR=64Kbit/s的帧中继电路，只要付1200元，而且还能以高于64Kbit/s的速率发送信息，真是获得了高质廉价的服务。
目前许多公司已经或正在考虑申请帧中继电路，其市场前景是广阔的。
中国电信为了推广帧中继业务，在97年12月专门赞助主办了中国的北京及上海和日本的东京及名古屋四城市间的网络围棋赛，通过帧中继来传送四地棋手的活动画面(速率384Kbit/s)，四方棋手虽然各处一方，但各位棋手的英容笑貌彼此却能相见，这是用帧中继技术实现活动图象时实传送的很好的应用例子。
目前的路由器都支持帧中继协议，帧中继上可承载流行的IP业务，IP加帧中继已经成了广域网应用的绝佳选择。
近年来，帧中继上的话音传输技术（VOFR）也不断发展，可以预见在不久的将来，“帧中继电话”将被越来越多的企业所采用。
随着多媒体业务的发展，随着IP技术的发展，作为数据通信基础网络技术的帧中继技术将越来越多的被应用，其发展前景无限。